瓶裝啤酒異物在線檢測關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、啤酒生產(chǎn)過程智能在線檢測設(shè)備是啤酒工業(yè)裝備的重要組成部分，具有高速、成套、可靠性好、自動化程度高等特點，在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。隨著市場競爭的日趨激烈，中國各大啤酒生產(chǎn)廠家都紛紛引進國外在線檢測系統(tǒng)。進口在線檢測產(chǎn)品技術(shù)先進、性能可靠但價格昂貴，量大面廣的中小啤酒廠無力購買。開發(fā)低成本、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的在線檢測設(shè)備具有重要意義，不僅滿足中小啤酒廠的急需，而且可抑制進口同類設(shè)備的價格。 本文針對瓶裝啤酒異物在線檢測展開關(guān)鍵技

2、術(shù)研究。進口在線異物檢測設(shè)備單純檢測金屬類異物，所用檢測原理為電渦流檢測。本文從中國啤酒生產(chǎn)廠家的實際需求出發(fā)，應(yīng)用機器視覺技術(shù)進行異物檢測，不僅可檢測金屬異物，而且可檢測非金屬異物。系統(tǒng)主要由照明系統(tǒng)、工業(yè)相機、圖像采集卡、工控機以及處理軟件組成，外圍設(shè)備還包括PLC執(zhí)行機構(gòu)以及光電傳感器系統(tǒng)等。在系統(tǒng)硬件設(shè)計過程中，重點研究了照明系統(tǒng)，對不同類型的LED光源和各種照明方式進行了分析對比，選擇了符合要求的光源和照明方案。根據(jù)啤酒灌裝生

3、產(chǎn)線對檢測速度的要求，進行了相機及配套采集板卡的選型。系統(tǒng)的傳動控制和剔除由西門子S7-300PLC來完成。 異物檢測過程中所需圖像處理算法是本文研究的重點之一。瓶裝啤酒的圖像被采集后經(jīng)由PCI總線送入計算機內(nèi)存，調(diào)用HALCON庫函數(shù)對圖像進行預(yù)處理，主要包括圖像濾波和圖像增強。圖像濾波采用中值濾波，均值濾波，圖像增強采用了圖像直方圖均衡和灰度線性展寬算法。經(jīng)過濾波和增強，濾除了噪聲和脈沖干擾，圖像的灰度值對比度得到加強。為識

4、別異物，必須確定一個感興趣區(qū)域（ROI）。為此本文應(yīng)用Hough變換進行多直線擬合，并根據(jù)瓶體的特點進行分段形狀近似，從而得到所需要的檢測區(qū)域。在區(qū)域內(nèi)進行邊緣檢測、閾值分割等，提取出異物信息。為了對異物進行最終識別，設(shè)定了表征異物形態(tài)和大小的參數(shù)，通過靈活設(shè)定參數(shù)閾值可以調(diào)整檢測系統(tǒng)的分辨率，從而由使用者根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整異物檢測的下限。本文應(yīng)用VisualBisic6.0進行了軟件開發(fā)，通過調(diào)用功能強大的HALCONCOM組